합성 서바이벌 가이드 : 고조파, 오버 톤, 파셜

It's time to take a journey into the world of synthesis with veteran synthesists, Logic guru and musical maestro, Peter Schwartz! Here he explores harmonics, overtones and partials.  

세 가지 기본 건물 아날로그 synthoscillators, 필터의 블록 및 amplifiersthe 발진기 이해하기 아주 간단하다 중 : 발진기 파형의 설정에 의해 결정으로는 음색 (음색)의 특정 종류의 노트를 생성합니다. 이것은 만약 낮은 고조파를 통과하면서 소리의 고차 고조파를 차단함으로써 소리 것의 발진기 수정시키기의 일을 필터, 일반적으로 저역 통과 필터로 공급된다. 하지만 고조파는 무엇인가?

youve를 이제까지 고조파이 무엇인지에 관해서는 혼란에 빠진다 글쎄, 임 당신과 함께 그들이 무엇 내 간단한 설명과 들리는 소리에 미치는 영향을 주 예정으로, 읽어.

이 분석!

물론 우리가 어떤 검색하는 음표가 실제로 코드로되어있다 (사인파 기반 소리를 제외한) 모든 개별 양해 발진기에 의해 생성 된 오디오 신​​호를 분해한다면! 코드는 음의 피치를 실제 fundamentaldefining themthe의 시끄러운와 다른 피치와 볼륨 레벨의 많은 정현파 개별 구성 요소로 구성된다. 상단에 쌓여 추가 정보는 또한 일반적으로 불가능 귀 개별적으로 그들을 선택하는 것을 기본보다 피치 항상 높은 아직 볼륨이 너무 낮은 사인파입니다. 이들은 또한 배음 또는 부분 지문이라고 고조파이다. 기본과 결합하여,이 사실상 불가능 - 투 - 듣고 -에 - 자신의 - 자신의 추가 정보 소리에게 그것의 특정 음색이나 음질을 제공하는 혼합.

원자 분자이기 때문에 화학에서 비유를 빌려, 사인파 복잡한 소리입니다. 따라서, 모든 복소 soundsmeaning 다른 피치와 볼륨 레벨의 다중 사인파의 조합으로 구성 themselvesare 단지 사인파되지 않은 사람들.

Figure 1: several cycles of a sine waveform

그림 1 : 사인 파형의주기를 몇 번.

사실, 모든 포함한 다양한 방법, (검색 모자 붙잡고) 퓨리에 변환이라는 수학적 방법을 사용하여 성분의 정현파로 분해 될 수 상상할 소리. 그러나 가정에 더 가까이, 당신은 바로 자신의 아날로그 신디사이저에 수학을 전공하지 않고 직접 할 수 있습니다. 그럼 문서의 뒷부분에이를 탐구한다.

사인 언어

고조파의 피치가 매우 단순하고 자연스러운 방식으로 기본 피치에 관련된다. 우리는 톱니 파형을 재생하도록 설정 신디사이저에 낮은 C1을 연주하는 방법을 예로 들어 있습니다. 사운드 본 고조파 주파수는 기본의 간단한 수학적 배수로, 그리고 오버톤 시리즈라고도 뭐죠 형성 할 것이다 :

The Overtone Series (Note: all frequency values shown have been rounded off for shallow, cosmetic reasons.)

배진동 시리즈 (참고 :. 얕은, 화장품 이유로 반올림 한 표시된 모든 주파수 값)

많은 신디 오실레이터의 배음의 주파수는 접근 인간 심리의 범위를 초과 위의 표에 나와있는 배수 훨씬 높은 갈 수 있습니다!

Figure 2: Waveform Selector on Logic’s ES-1 synth plugin.

그림 2 : 로직스 ES-1 신디사이저 플러그인에 대한 파형 선택기.

파형 및 고조파

본질적으로, 각각의 합성기 발진기의 주파수 파형이 변하는 상대 음량의 근본적인 플러스 고조파의 특정 조합을 제공하는 팀버 프리셋이다. 그들은 모두 위의 다음 몇 가지 표에 표시된을 harmonicsall 포함되어 있기 때문에 톱니 파도가 밝고 버즈 소리!

광장 파도가 밝은 아직 명료하지 않은 소리의 결과로, 기본 만 홀수 고조파를 포함하고있다. 흥미롭게도, 삼각파 똑같은 음 컴포넌트로 구성하지만,이 파형의 고조파의 부피는 구형파에 비해 전반적으로 낮다.

[오디오 ID = "17623"]

Sawtooth Waveform

톱니 파형.

Square Waveform

스퀘어 파형.

Triangle Waveform

삼각형 파형.

우리가 일반적으로 해달라고 별도의 구별 노트 등의 고조파를 듣는 이유는 기본에 비해 볼륨있는 theyre 너무 낮은 때문이다. 전형적으로, 각각의 상위 번호의 고조파는 이전보다 낮은 체적! 그러나 이러한 혼합의 결과는 특정 음색의 구별 피치 (비교적 크고 근본적인 덕분)와 사운드이다. 또는, 다른 말로하면, 소리의 음색 추가 수학적으로 관련 pitchesharmonics의 부드러운 화음 겹쳐 크게 정현파 기준 피치의 결과!

로우 패스 필터링과 고조파 공개

가상 또는 기타 거의 모든 아날로그 신디사이저, 저역 통과 필터가 포함되어 있습니다. 우리는 고조파 발진기 다양한 파형에 존재하는 것을 입증 할뿐만 아니라 사용할 수

사용자가 선택한 신디사이저 초기화 소리와 함께 시작합니다. 하나가 제공되지 않으면, 예컨대 코러스, arpeggiating 또는 사운드에 어떠한 다른 변화를 포함하는 이동 나던 매우 간단한 패치를 찾아. 최상의 결과를 선택 (또는 프로그래밍) 톱니파로 설정 하나의 오실레이터를 사용하는 사운드에서 올 것이다. 그런 다음, 컷오프 모든 방법을 올려 끝까지 공명, 필터 어떤 봉투 변조를 끄십시오.

Figure 3: Initial setup for exploring the action of a lowpass filter

그림 3 : 저역 통과 필터의 작용을 탐구하기위한 초기 설정.

낮은 음을 연주로 시작, C1을 말한다. 소리는 소리 고조파의 유병률과 컷오프 제어 그들이 통과 할 수 있도록 충분히 열려 있다는 사실 밝은 시작할 것이다. 이제 천천히 차단 제어를 켜고 알면는 노트 피치의 몸을 유지하지만 소리가 점진적으로 둔한 얻을들을 수 있습니다. 이 필터를 닫고이를 차단으로 높은 밝기 유도 고조파를 차단, 저역 통과 필터의 작용이다.

. 소리에 포함 된 고조파를 공개에 대해 또는 방식 공명을 설정하려면 (참고 : 당신은 아무것도를 재생하기 전에 공명을 돌리면 의외로 큰 소리를 낼 수 있기 때문에, 아래로 볼륨을 낮추십시오).

Figure 4: filter settings for cutoff and resonance to reveal harmonics in the sound

그림 4 : 차단 및 공명에 대한 필터 설정 사운드에서 고조파를 공개합니다.

이제 천천히 차단 제어를 켜고 당신이 같이 알면 의한 공진 제어의 높은 설정으로 휘파람이나 사운드의 각 고조파가 발생하여 공진 만들어으로 이명이 들었어요. (톱니파와 이것의 예를 들어 클립 # 2 음향을들을).

[오디오 ID = "17627"]

사각형, 삼각형,뿐만 아니라 다른 종류의 파형과 동일한 실험을보십시오!


Peter Schwartz, composer, orchestrator, arranger, pianist, synthesist, and musical director, began piano studies at age 5 and went on to earn a degree in piano performance from Manhattan School of Music. It wasn't long afterward that he began working as a product specialist for New England Digital (Synclavier) and also as a sound progr... Read More

Discussion

Peter Henderson
great explanation of what the cut off does - I have played with it in Massive but an article like this, explaining that it changing the amount of harmonics that can be heard makes sense of what is happening
airforceguitar
Nice overview! I don't think that the relative level of the fundamental contributes to our pitch perception that much. Indeed a series of sine wave overtones without any fundamental will still be perceived as if one exists. ;)
Keep up the good work.
Widdy Weiss
The Overtone Series (harmonics) is incorrect.
The Fundamental IS the First Harmonic.
The 'Second Harmonic' IS the First Overtone.
I know, it can be confusing. :)

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